Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия

М. И. Румянцев, профессор кафедры обработки материалов давлением им. М. И. Бояршинова, докт. техн. наук, эл. почта: mir@magtu.ru
А. Н. Завалищин, профессор кафедры литейных процессов и материаловедения, докт. техн. наук, эл. почта: zaval1313@mail.ru

Предложена и опробована система мероприятий, направленных на обеспечение рациональной шероховатости тонколистового проката. Границы допуска на параметры шероховатости листовой стали рекомендовано определять с учетом ее влияния как на параметры качества продукции, так и на показатели эффективности производства. Шероховатость листа или полосы оценивается по результатам измерений на участках, распределенных с регламентированным шагом по диагонали всей контролируемой поверхности. В целях обеспечения стабильности шероховатости металла за время эксплуатации валков в клети для выбора способа подготовки валков и рациональной исходной шероховатости их бочек рекомендовано использовать во взаимосвязи критерий минимума квадрата ошибки достижения цели управления и критерий максимума доли признака в интервале рациональных значений. Обоснована и разработана модель формирования шероховатости полосы в очаге деформации при прокатке и дрессировке, которая отображает результат образования шероховатости через переменные, инвариантные к условиям осуществления процесса. Действенность модели подтверждена промышленным экспериментом по регулированию шероховатости дрессируемой жести перераспределением долей суммарного обжатия между клетями двухклетевого дрессировочного стана.

1. Мазур В. Л. Теория и технология листовой прокатки с учетом эффектов микрогеометрии поверхностей валков и деформируемого металла : дис. ... докт. техн. наук. – Днепропетровск, 1981. – 520 с.
2. Огарков Н. Н. Формирование шероховатости проката с высококачественной отделкой поверхности посредством регулирования состояния поверхностного слоя валков : дис. ... докт. техн. наук. – Магнитогорск, 1996. – 367 с.
3. Горбунов А. В. Совершенствование технологии производства холоднокатаной листовой стадии с требуемыми характеристиками микротопографии поверхности для автомобильной промышленности: дис. … канд. техн. наук. – Магнитогорск, 2011. – 179 с.
4. Звягина Е. Ю. Совершенствование оборудования и технологии насечки валков дрессировочных станов дробью для улучшения качества поверхности автолиста : дис. ... канд. техн. наук. – Магнитогорск, 2017. — 175 с.
5. ГОСТ Р ИСО 4287-2014. Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Термины, определения и параметры структуры поверхности. – Введ. 01.01.2016.
6. Rumyantsev М. I., Tulupov О. N. Further developments in simulation of metal forming procеss // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 16. P. 21–24.
7. Дунин-Барковский И. В., Карташова А. Н. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. — М. : Машиностроение, 1978. – 230 с.
8. Quick guide to surface roughness measurement: Reference guide for laboratory and workshop. - Mitutoyo America Corporation. Bulletin No. 2229. 2016. – 8 р.
9. Gorbunov A. V., Belov V. K., Begletsov D. O., Sotnikov A. S. Influence of roller treatment on the surface topography of cold-rolled sheet // Steel Transl. 2010. Vol. 40. P. 68–73.
10. Карабута О. А. Разработка технологических требований к системе перемещения измерительной головки шероховатости на АНГЦ ЛПЦ-11 // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2013. Т. 2. № 71. С. 32–34.
11. Supriadi S., Ietiyanto J., Kiswanto G., Baskoro A. S., Danardono A. S., Aji B. Development of real-time roughness monitoring during painting proses for cold rolled steel for national electric vehicle body materials // 2014 International Conference on Electrical Engineering and Computer Science (ICEECS). Kuta, Bali, Indonesia. 2014. P. 294–297. DOI: 10.1109/ICEECS.2014.7045265
12. Румянцев М. И., Завалищин А. Н., Огарков Н. Н., Звягина Е. Ю. Повышение точности контроля шероховатости холоднокатаной листовой стали // Металлообработка. 2024. № 2(140). С. 56–62. DOI: 10.25960/mo.2024.2.56
13. Румянцев М. И. Улучшение качества черной жести регулированием ее микрогеометрии при дрессировке: дис. ... канд. техн. наук. — Магнитогорск, 1989. — 202 с.
14. Румянцев М. И., Завалищин А. Н., Корнилов В. Л. Оценивание шероховатости листовой стали и обоснование целевых значений её параметров // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2024. Т. 80, № 8. С. 45-53. DOI: 10.32339/0135-5910-2024-8-45-53
15. ГОСТ 13345-85. Жесть. Технические условия. – Введ. 01.01.1987
16. Мазур В. JI. Качество тонколистовой холоднокатаной стали: обеспечение заданной шероховатости поверхности в производственных условиях // Сталь. 2018. № 1. С. 25–30.
17. Божков А. И., Ковалев Д. А., Орехов М. E. и др. Управление формированием шероховатости поверхности холоднокатаных полос. Сообщение 1 // Сталь. 2017. № 10. С. 22–25.
18. Звягина Е. Ю., Огарков Н. Н., Терентьев Д. В., Румянцев М. И. Определение диапазона колебаний параметров микрогеометрии поверхности полосы при дрессировке ее в шероховатых валках дрессировочного стана // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2025. Т. 23. №1. С. 36–43. DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-1-36-43
19. Кожевников А. В., Скрипаленко М. М., Кожевникова И. А., Скрипаленко М. Н. Актуальные направления исследований дрессировки полос // Черные металлы. 2025. № 5. С. 42–47.
20. Kijima H. An experimental investigation on the influence of lubrication on roughness transfer in skin-pass rolling of steel strip // Journal of Materials Processing Technology. 2015. Vol. 225. P. 1–8. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2015.05.023
21. Colak В., Kurgan N. An experimental investigation into roughness transfer in skin-pass rolling of steel strips // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. Vol. 96. No. 12. P. 3321–3330. DOI: 10.1007/s00170-018-1691-9
22. Румянцев М. И., Завалищин А. Н., Корнилов В. Л. Обоснование рациональной исходной шероховатости рабочих валков дрессировочного стана // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2025. Т. 81, № 9. С. 5–14. DOI: 10.32339/0135-5910-2025-9-5-14
23. Bolt Р. Н., Batazzi D., Belfiore N. P. et al. Damage resistance and roughness retention of work rolls in cold rolling mills // Revue de Metallurgy. 2010. Vol. 107. No. 6. P. 245–255. DOI: 10.1051/metal.2010026
24. Бодяев Ю. А., Горбунов А. В., Радионов А. Ф. и др. Влияние электроэрозионно-обработанных рабочих валков дрессировочного стана на микротопографию поверхности проката // Сталь. 2006. № 5. С. 90–94.
25. Monteiro P. L. Jr., Costa H. L. A holistic review of surface texturing in sheet metal forming: From sheet rolling to final forming // Lubricants. 2025. Vol. 13, Iss. 6. 253. DOI: 10.3390/lubricants13060253
26. Clarysse F., Vermeulen M., Gijs J., Van De Velde F., Vranken P. Aesthetic surfaces created with the Electron Beam texturing technology // Galvanized Steel Sheet Forum 2006. May 30-31, 2006. Dusseldorf, Germany. Proceedings. P. 159-164.
27. Wanieke P., Bohlen A., Seefeld Т. Texturing skin-pass rolls by high-speed Laser melt injection, laser ablation, and electrolytic etchmg // Journal of Laser Applications. 2024. Vol. 36, Iss. 1. 012011. DOI: 10.2351/7.0001149
28. Cavallari М., Gaboardi P., McWhirter R, Perassolo M., Trevisan C. New surface finishes for cold rolling mills // AISTech - Iron and Steel Technology Conference. 2015. Proceedings. P. 3188-3194
29. Muller K. Topocrom®: A superior method to texture work rolls // Materials science & technology 2004. Vol. 1: AIST process metallurgy, product quality and applications proceedings. September, 26-29, 2004. New Orleans, Louisiana. Proceedings. P. 553–557.
30. De Mello J. D. B., Gonçalves J. L., Costa H. L. Influence of surface texturing and hard chromium coating on the wear of steels used in cold rolling mill rolls // Wear. 2013. Vol. 302, Iss. 1-2. P. 1295–1309. DOI: 10.1016/j.wear.2013.02.006
31. Бармин Г. Ю. Регламентация качества поверхности подката, режимов холодной прокатки и дрессировки при производстве тонкой и тончайшей жести: дис. ... канд. техн. наук. – М., 1990. – 161 с.
32. Li R., Zhang Q., Zhang X. et al. Control method for steel strip roughness in twostand temper mill rolling // Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015. Vol. 28, Iss. 3. P. 573–579. DOI: 10.3901/CJME.2015.0310.027
33. Shatalov R. L., Kulikov M. A. Influence of outer parts of a strip on the deformation and force parameters of thinsheet rolling // Metallurgist. 2020. Vol. 64, Iss. 7-8. P. 687–698. DOI: 10.1007/sl 1015-020-01045-1
34. Эспехан М., Гюнтинг Г. Передача шероховатости валков на поверхность тонкого холоднокатаного листа // Черные металлы. 1975. № 24. С. 8–14.
35. Трайно А. И. Исследование и разработка способов управления шероховатостью поверхности холоднокатаных листов: дис. ... канд. техн. наук. — М., 1981. — 167 с.
36. Румянцев М. И. Об одном подходе к моделированию шероховатообразования полосы при холодной прокатке // Моделирование и развитие процессов ОМД. 2015. № 21. С. 45–59.
37. Румянцев М. И., Ахметкужнна И. Х. Модель шероховатообразования полосы в очаге деформации при холодной прокатке // Моделирование и развитие процессов ОМД. 2018. № 24. С. 24–32.